縱觀國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，尚無對北京西部礦業(yè)廢棄地不同生境植被演替規(guī)律的研究報道。本論文通過對京西門頭溝全區(qū)礦業(yè)廢棄地生境、植被調(diào)查和分析，較為系統(tǒng)的研究了門頭溝區(qū)礦業(yè)開采造成的生態(tài)環(huán)境影響、礦山數(shù)量及分布特征、礦業(yè)廢棄地(采石場、煤礦)生境及植物群落特征，揭示了礦業(yè)廢棄地植被在自然恢復狀態(tài)下，其生境演變和植物群落演替過程。主要研究結(jié)果如下： (1)采用實地調(diào)查與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合的方法，對全區(qū)礦山類型、開采方式、數(shù)量、現(xiàn)狀、占地面積和分布進行了分析。結(jié)果表明：全區(qū)礦山以煤礦和采石場為主，共267個，占地面積1799.8hm~2。其中煤礦154個，占地面積1501.0hm~2，正在運營16個，已關(guān)閉138個；采石場1.13個，占地面積298.9hm~2，正在運營46個，已關(guān)閉67個；全區(qū)煤礦均為地下開采，主要開采方式為平硐和斜井兩種方式。采石場按開采對象和開采方式劃分，石灰石采石場102個，均為露天開采。頁巖采石場5個，80％以上為地下開采。尼龍石采石場3個，均為露天開采。伊俐石、頁臘石、玄武巖采石場各1個，前2類石料為地下開采，玄武巖為露天開采。從分布上看，煤礦主要分布在該區(qū)東南部和西南部，采石場則主要分布在東部6鎮(zhèn)，分布密集。礦點在各個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的分布極不均衡。 (2)采用主成分分析(PCA)方法對礦業(yè)廢棄地生境特征進行了分析，認為可將海拔和廢棄年限2個主導生境因子作為2類礦業(yè)廢棄地植物群落生境類型劃分的依據(jù)。 (3)采用雙向指示種(TWINSPAN)分析的方法，將礦業(yè)廢棄地樣方進行了劃分，結(jié)合實際情況把采石場和煤礦廢棄地植被均劃分為5個群落類型，并對應(yīng)于相應(yīng)的生境類型。 (4)采用α和β多樣性指數(shù)、植物生長型、生活型和植物種類變化、植被蓋度減少率和土壤硬度增加率等指標和方法，對門頭溝地區(qū)礦業(yè)廢棄地植物群落特征進行了分析。采石場廢棄地植物群落隨著廢棄年限的增加，物種種類逐漸增加，群落物種組成愈來愈接近周邊植物群落，但其分布的均勻程度降低，表明個別物種隨著廢棄年限的增加逐漸占據(jù)群落優(yōu)勢種地位；各群落物種多樣性指數(shù)均高于周邊植物群落，認為是由于采石場廢棄地微生境的多樣化所導致；草本層α多樣性指數(shù)在不同廢棄年限均高于灌木層和喬木層。隨著廢棄年限的增加，灌木層α多樣性指數(shù)增加明顯，草本層和喬木層增加幅度不大。喬木層α多樣性指數(shù)在不同廢棄年限均明顯低于灌木層和草本層。在植被自然恢復初期，一、二年生草本占群落多數(shù)。隨著廢棄年限的增加，多年生草本和灌木逐漸增多，一、二年生草本則明顯下降。禾本科、豆科和菊科植物在不同廢棄年限均是群落的主要物種。周邊植物種類顯著影響采石場自然恢復的植被種類。此外，隨著廢棄年限的增加，植被覆蓋度減少率和土壤硬度增加率總體呈遞減趨勢。 煤礦廢棄地植物群落隨著廢棄年限的增加，α多樣性指數(shù)呈增加趨勢，物種組成愈來愈接近周邊植物群落，16a之后，煤礦廢棄地群落已趨穩(wěn)定，但其多樣性指數(shù)明顯低于周邊植物群落，表明煤礦廢棄地對某些植被的定植有一定限制；草本層的α多樣性指數(shù)在不同廢棄年限均明顯高于灌木層和喬木層。隨著廢棄年限的增加，草本層和灌木層α多樣性指數(shù)上升較快。群落達到穩(wěn)定階段后，3個層次的α多樣性指數(shù)均有一定程度的降低。植物生活型和植物種類變化規(guī)律與采石場廢棄地基本相同。植被覆蓋和土壤硬度變化規(guī)律與采石場廢棄地相似。 (5)根據(jù)TWINSPAN對采石場和煤礦廢棄地植物群落和生境類型的劃分及其特征分析結(jié)果，將不同群落類型劃分為不同的演替階段。采石場廢棄地在山前丘陵區(qū)劃分為1個演替階段，即草本群落階段，群落類型為牽牛-鬼針草群叢。在淺山區(qū)劃分為3個演替階段：第1階段為草本植物群落階段，群落類型為山榆-鬼針草群叢；第2階段為草本群落向灌叢群落過渡階段，群落類型為毛地黃-荊條群叢；第3階段為灌叢群落階段，群落類型分別為繡線菊-荊條群叢和杠柳-荊條群叢。 煤礦廢棄地在淺山區(qū)劃分為2個演替階段：第1階段為灌叢群落階段，群落類型為艾蒿-荊條群叢；第2階段為喬木群落階段，群落類型為羊胡子-臭椿群叢。在低山區(qū)劃分為2個演替階段：第1階段為草本植物群落階段，群落類型為鐵莧菜-狗尾草群叢；第2階段為草本群落向灌叢群落過渡階段，群落類型為蒙古蒿-鬼針草群叢。在中山區(qū)劃分為1個演替階段，即草本植物群落階段，群落類型為黃花鐵線蓮-鬼針草群叢。
【學位單位】：北京林業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2007
【中圖分類】：X171
【部分圖文】：

圖2.1門頭溝區(qū)地理位置及遙感圖Fi只.2.1Geo只ravhicalpositionandremotesensin只ima只eofMentou只ou內(nèi)最低點。區(qū)內(nèi)3條主要嶺脊均呈東北向平行排列，自西北至東南依次為:黃黃草梁一棋盤山復背斜:百花山一清水尖一妙峰山復向斜;鐵沱山一九龍山一復向斜。由于山地切割嚴重，各嶺脊之間形成大小溝谷300余條。平緩的山地

4礦山分布及數(shù)量特征4.1礦山分布特征從礦山分布圖上看(圖4.1、圖4.2)，煤礦主要分布在該區(qū)東南部和西南部，以齋堂鎮(zhèn)占多數(shù)，共75個;采石場則主要分布在東部6鎮(zhèn)，僅妙峰山鎮(zhèn)就有45個采石場，而且分布密集，這主要與鄰近市區(qū)有關(guān)，齋堂和燕翅有零星分布。可見，礦點在各個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的分布極不均衡。八卜J，J吮見營閉!七腸r，l關(guān)

本文編號：2833382